eutrofikãcija (gr. eu – gerai + trophē – mityba), vandens ekosistemos pokyčiai, atsirandantys dėl biogeninių medžiagų (dažniausiai azoto ir fosforo junginių) pertekliaus vandenyje. Šių medžiagų gausa vandens telkiniuose skatina dumblių ir aukštesniųjų augalų augimą, gali sukelti vandens ekosistemos pusiausvyros sutrikimą, pabloginti vandens kokybę. Pagrindiniai eutrofikacijos požymiai – didelė biogeninių medžiagų koncentracija, vandens žydėjimas, deguonies trūkumas, žuvų dusimas ir biologinės įvairovės mažėjimas. Eutrofikacijos intensyvumas vandens telkiniuose nustatomas atliekant laboratorinius vandens tyrimus ir taikant nuotolinius metodus, tam naudojami dirbtiniai Žemės palydovai ir nepilotuojami orlaiviai, skirti fitoplanktono biomasei stebėti.
Eutrofikacijos procesą galima suskirstyti į kelias trofines (mitybos) būsenas. Oligotrofinė būsena – kai maistingųjų medžiagų kiekis yra mažas, todėl poveikis augalams ir gyvūnams beveik nejuntamas. Didžiausia galima chlorofilo koncentracija per metus siekia iki 8 mg/m3, fitoplanktono koncentracija vegetacijos laikotarpiu – < 0,8 mg/m3. Vandens skaidrumas paprastai būna didesnis nei 5 metrai.
Mezotrofinės būsenos atveju dėl didėjančio maistingųjų medžiagų kiekio vandens kokybė blogėja, atsiranda pastebimas poveikis vandens augalijai ir gyvūnijai. Chlorofilo koncentracija gali siekti 8–25 mg/m3, fitoplanktono koncentracija vegetacijos laikotarpiu – 0,3–1,9 mg/m3. Vandens skaidrumas sumažėja iki 3–5 metrų.
Eutrofinės būsenos vandenyje gausu maistingųjų medžiagų, todėl vandens kokybė sparčiai blogėja, stebimi ryškūs augalijos ir gyvūnijos pokyčiai. Chlorofilo kiekis gali siekti 25–75 mg/m3, fitoplanktono koncentracija vegetacijos laikotarpiu – 1,2–2,5 mg/m3. Vandens skaidrumas sumažėja iki 1–3 metrų.
Hipertrofinei būsenai būdinga ypač didelė maistingųjų medžiagų koncentracija, dėl kurios vandens kokybė nuolat išlieka prasta. Akivaizdus intensyvus dumblių ir augalų augimas. Chlorofilo kiekis viršija 75 mg/m3, fitoplanktono koncentracija vegetacijos laikotarpiu siekia 2,1–20 mg/m3. Vandens skaidrumas mažesnis nei 2 metrai.
Antropogeninė eutrofikacija
Eutrofikacija gali būti natūralus procesas, tačiau dažnai jį paspartina žmogaus veikla. Prie pagrindinių antropogeninių veiksnių priskiriama nesubalansuotas tręšimas (žemės ūkyje naudojamos trąšos gali būti išplaunamos į dirvožemį ir vandens telkinius), pramoninės išmetamosios medžiagos (į atmosferą išskiriamos azoto ir fosforo junginių dujos nusėda į vandens telkinius su krituliais), nuotekos (nepakankamai išvalytos buitinės ar pramoninės nuotekos patenka į gamtinius vandens telkinius). Antropogeninės eutrofikacijos svarbiausios priežastys yra padidėjusi tirpių azoto ir fosforo formų prietaka iš pasklidųjų ir koncentruotų taršos židinių bei suspenduotų organinių medžiagų, kurių ypač daug yra buities nuotekose, kaupimasis ir oksidavimas vandens telkiniuose.
Dėl melioracijos upės iš natūralių vandens telkinių, kuriuose vyksta savaiminio vandens apsivalymo ir eutrofikacijos procesai, virsta kanalais, skirtais pertekliniam vandeniui iš dirbamų laukų nuleisti. Tiesinant upių vagas ir naikinant natūralias buveines mažėja biotopų įvairovė, didėja teršalų kiekis, spartėja dumblėjimo procesai. Be to, melioracija palengvina trąšų išplovimą iš dirvožemio ir jų patekimą į vandenį per drenažo kanalus, kurie nutiesti po žeme, apeinant apsaugines pakrantės augalų juostas. Vandens ekologinei būklei įtakos turi ne tik tiesioginis užterštumas, bet ir klimato kaita, nes dėl jos kinta vandens telkinių ekosistemos balansas, vandens lygis ir temperatūra. Šie pokyčiai veikia vandens fizikines savybes, skatina eutrofikaciją. Nuo vandens temperatūros priklauso ir jo fizinės savybės, pvz., tankis ir dujų tirpumas. Kylanti temperatūra didina cheminių reakcijų greitį, o tai lemia biogeninių medžiagų kaupimąsi.
Eutrofikacija ežeruose. Ežeruose eutrofikacija ypač suintensyvėja pavasarį dėl konvekcinės sąnašos – tada suminė fosforo koncentracija gali viršyti 5 mg/m3, o suminė azoto koncentracija – 300 mg/m3. Didėjant ežero trofiškumui (maistingųjų medžiagų kiekiui) keičiasi visi limnosistemos parametrai: mažėja vandens skaidrumas ir deguonies kiekis, didėja fitoplantono biomasė, pakrantėse gausėja makrofitų (stambiųjų vandens augalų). Tačiau eutrofikacijos kryptis nesikeičia, nes didėja ir limnosistemos autotrofiškumas, t. y. jos gebėjimas iš turimų maisto medžiagų gaminti organines medžiagas. Antropogeninė eutrofikacija prasideda tada, kai išnaudojamos limnosistemos savaiminio reguliavimosi galimybės, ypač jos gebėjimas kaupti maisto medžiagas dugno nuosėdose. Pirmieji šio proceso požymiai – dažnesnis vandens žydėjimas, mažesnis jo skaidrumas, hipolimnione (gilesniuose vandens sluoksniuose) besiformuojanti anaerobinė aplinka ir besikaupiantis sieros vandenilis. Alpių regiono ežeruose šie požymiai buvo pastebėti dar 19 a. viduryje.
melsvabakterių sankaupos atviroje jūroje ir Lietuvos teritoriniuose vandenyse (Aplinkos apsaugos agentūra)
Eutrofikacija Baltijos jūroje. 20 a. didėjo į Baltijos jūrą patenkantys azoto ir fosforo kiekiai, todėl eutrofikacijos procesas intensyvėjo ir vandens kokybė prastėjo. Nors 21 a. pradžioje bendrojo fosforo prietaką į Baltijos jūrą pavyko sumažinti apie 10 %, bendrojo azoto prietaka vis dar didėja – pagrindinė to priežastis yra žemės ūkio tarša: kasmet į atvirą Baltijos jūros dalį vidutiniškai patenka apie 42 000 t bendrojo azoto. Eutrofikacijos būklės vertinimo rezultatai rodo, kad net 97 % Baltijos jūros atviros teritorijos yra eutrofinė ir tik apie 1,2 % vertinama kaip mažos eutrofikacijos būklės. Didelė fitoplanktono pigmento chlorofilo koncentracija, paviršinės melsvabakterių sankaupos ir mažas vandens skaidrumas rodo, kad Baltijos jūros ekologinė būklė tebėra prasta. Giluminiuose sluoksniuose, kaip ir ankstesniais metais, fiksuojamas deguonies trūkumas.
Siekiant sulėtinti antropogeninę eutrofikaciją taikomos vandens valymo priemonės ir taršos kontrolės sistemos, reguliuojamas trąšų naudojimas.
1163